Электрооборудование тягового привода КАТП-2.

В состав тягового электрооборудования вагонов 81-760 и 81-761 входят ком­плекты силового электрооборудования тягового привода КАТП-2 и комплекты вспомогательного электрооборудования.

Таблица 2 Состав электрооборудования тягового привода

Наименование оборудования	Обозначение	Количество, шт.
	81-760	81-761
Комплект асинхронного тягово­го привода вагонов КАТП-2
Двигатель асинхронный тяговый
Контейнер тягового инвертора КТИ-2
Тормозной резистор
Дроссель сетевого фильтрДСФ-1Л
Датчик частоты вращения двигателя

Контейнер тягового инвертора ( КТИ-2)

Контейнер тягового инвертора предназначен для размещения оборудования (аппаратуры) управления тяговым приводом и питания регулируемыми напряжением и частотой четырех асинхронных тяговых двигате­лей вагона в режиме тяги и управления тяговыми двигателями в режиме следяще­го рекуперативного и реостатного электрического торможения.

Рис.2 Контейнер тягового инвертора

Корпус контейнера представляет собой металлическую сварную конструкцию из нескольких секций (Рис.2). Секции контейнера разбиты на отсеки, что позволило отделить силовое оборудование от аппаратуры управления и обеспечить соответствие требованиям электромагнитной совместимости. Доступ к оборудованию, размещенному в отсеках, возможен через их крышки.

Для обеспечения требований безопасности при эксплуатации электрооборудования на крышки нанесены предупреждающие знаки и надписи.

Состав контейнера

Контейнер включает в себя все оборудование 3-х фазного частотно-регулируемого асинхронного тягового привода вагона за исключением дросселя сетевого фильтра, тормозного реостата и тяговых двигателей.

Контейнер тягового инвертора включает в себя следующее оборудование :

Отсек № 1 (отсек контакторов)

В отсеке расположены линейный контактор (ЛК),зарядный контактор (ЗК) конденсатора сетевого фильтра и предохранитель блока питания вентиляторов. Линейный контактор крепится в отсеке за свои токоведущие шины. Зарядный контактор и предохранитель расположены на крепёжной панели.

Линейный контактор (ЛК)

Предназначен:

· Для подачи питания 850 в от токоприемников на силовой инвертор в штатном режиме

· Для отключения силовой схемы от контактной сети в аварийных режимах

· Для отключения силовой схемы от контактной сети при реостатном электрическом торможении без рекуперации энергии в контактную сеть

· Для отключения силового инвертора от контактной сети при снижении напряжения в сети до уровня ниже 530в.

Рис.3 Расположение линейного контактора в отсеке

Линейный контактор (1) представляет собой однопо­люсный электромагнитный контактор постоянного тока с естественным охлажде­нием.

Основные технические характеристики контактора:

Максимальное рабочее напряжение постоянного тока, 2000 в

Максимальный рабочий постоянный ток, 900 а

Номинальное напряжение цепей управления, 72 в

Максимальное рабочее напряжение постоянного тока, 110 в

Номинальный ток, 1а

Рис.4 Линейный контактор

Основная цепь (Рис.4) включает верхний силовой вывод (1), неподвижный контакт (2), подвижный контакт (3), опора подвижного контакта (4), гибкое соединение (5) и нижний силовой вывод (6).

Управляющее устройство включает сердечник (7), катушку (8), магнитопровод (9) и замыкающий стержень (10).

Подвижный контакт 3 регулируется управляющим механизмом с помощью изолирующего рычага. Контакт установлен на пружинах во избежание колебаний и позволяет ему перекатываться по неподвижному контакту, облегчая разрыв электрической дуги при разъединении контактов. Небольшие скользящие движения, когда контакты ослаблены, убирают слой грязи (пыли) или оксида, которые могут образоваться при работе контактора. дугогасительная камера (11) установлена к контактной группе и закреплена блокирующим рычагом. (12).

Для обеспечения надежного гашения дуги, дугогасящая камера оснащена парой катушек (13), которые проводят ток только во время размыкания. Поэтому, полярность незначительна.

Дугогасительные решетки в камере выполняют следующие функции:

· Снижение напряжения дуги

· Эффективное охлаждение дуги.

Вспомогательные контакты (15) могут быть нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми в зависимости от того, как рабочие кулачки установлены.

Рис.5 Схема включения контактора

Срабатыванием контактора управляет блок управления тяговым приводом (БУТП-2).

Линейный контактор всегда отключается при отключении быстродействующего автомата, т.к. в цепи питания катушки ЛК разрывается блокировка ВБ.(Рис.5),что приводит к обесточиванию катушки ЛК.

При наличии напряжения 750в в контактной сети и включении контактора ЗК происходит процесс заряда конденсатора сетевого фильтра (см.силовую схему). Когда напряжение на конденсаторе достигнет требуемой величины, то БУТП формирует сигнал "Упр. ЛК" для включения линейного контактора (Рис.5).

Поскольку БУТП не может напрямую питать катушку ЛК, то он своим сигналом "Упр. ЛК" включает промежуточное реле К3, расположенное на панели реле (ПР), которое своим контактом подключает питание к катушке ЛК

Цепь питания: +80в - контакты БВ - вспомогательный контакт (44, 43) зарядного контактора- контакт К3 - сопротивление R - катушка вентиля ЛК - провод «ОВ». Таким образом, линейный контактор не включится, пока не замкнутся контакты БВ и ЗК. После включения линейного контактора, вспомогательный контакт зарядного контактора шунтируется вспомогательным контактом линейного контактора (5а, 5b), так что зарядный контактор может быть разомкнут.

Включившись ЛК, вводит в цепь своей катушки энергосберегающий резистор R, так как его нормально замкнутый (2а, 2в) размыкается.

Контрольный сигнал о включенном состоянии линейного контактора "ЛК вкл." через его замыкающийся блок - контакт (3а, 3b) поступает на вход БУТП.

Линейный контактор остаётся в замкнутом состоянии, пока напряжение в силовой цепи не упадёт до уровня 530в или не произойдёт неисправность, требующая изоляции (отключения ) инвертора от контактного рельса. Как было отмечено ранее, контактор выключается также в штатном режиме при электрическом реостатном торможении без рекуперации энергии в контактную сеть.

В нормальных рабочих условиях, когда требуется размыкание линейного контактора, сначала снимаются управляющие сигналы с транзисторов МСИ. Таким образом, контактору не требуется разрывать цепь под нагрузкой. Однако, при возникновении аварийной ситуации линейный контактор способен разорвать ток нагрузки.

Наличие в линейном контакторе вспомогательных контактов, позволяет передать в БУТП информацию о состоянии главных контактов.

Зарядный контактор (ЗК)

Зарядный контактор подключает подводимое напряжение 750в контактной сети через зарядный резистор к тяговому инвертору для заряда конденсатора сете­вого фильтра.

Контактор - электромагнитный, снабжён двойной размыкающей цепью.

Параллельно катушке контактора подключен резистор переменного сопротивления, который размещен внутри корпуса контактора.

Рис.6 Общий вид контактора.

Контактор (Рис.6) состоит из следующих элементов: корпус контактора (2), дугогасительная камера(1), силовые клеммы (3), клеммы управляющей катушки (4),блок вспомогательных контактов (5) .

Работа контактора

Контактором управляет блок управления тяговым приводом (БУТП-2). При замыкании силовых контактов в силовой схеме быстродействующего выключателя(См.силовую схему)начинается процесс заряда конденсатора сетевого фильтра(СФ). Нормально разомкнутые силовые контакты контактора на короткое время замыкаются, подключая конденсатор к напряжению 750в через резистор заряда конденсатора Rs. После того, как конденсатор зарядился, замыкаются контакты линейного контактора ЛК, шунтируя контакты ЗК и сопротивления Rз, что приводит к отключению зарядного контактора и тяговый инвертор получает питание через линейный контактор.

Таким образом, зарядный контактор замыкается под нагрузкой и размыкается без нагрузки, когда зарядный резистор и контактор зашунтированы контактами ЛК.

Зарядный резистор

Зарядный резистор конденсатора фильтра (К3) номинальным сопротивле­нием (14±10%) Ом - предназначен для ограничения тока заряда конденсатора се­тевого фильтра.

Рис. 7 Общий вид резистора.

Резистор состоит из четырех постоянных проволочных резисторов типа, включенных параллельно. Номинальная мощность зарядного резистора 800 Вт.

Резисторы (1) закреплены в двух алюминиевых кронштейнах (2) на электроизоляционной стеклотекстолитовой панели (3).

Работа резистора

При замыкании контактов зарядного контактора (ЗК) происходит начальный бросок тока из-за заряда конденсатора фильтра. Зарядный резистор конденсатора ограничивает этот ток. При достижении напряжением фильтра заданной величины, с выдержкой времени 1 сек на дозаряд, включается линейный контактор (ЛК), подключая силовой инвертор непосредственно к тяговой сети. При этом контактор ЗК размыкается, предотвращая протекание тягового тока через зарядный резистор, рассчитанный только на ток заряда конденсатора.

Разрядный резистор

Разрядный резистор конденсатора фильтра обеспечивает безопасный разряд конденсатора фильтра перед проведением технического обслуживания.

Рис.8 Разрядный резистор

Резисторы обеспечивают разряд конденсатора сетевого фильтра (С) от но­минального линейного напряжения 750в постоянного тока до напряжения менее 50 в за время около двух-пяти минут, что обеспечивает безопасность проведения профилактических работ при ремонте.

Разрядный резистор имеет естественное охлаждение, устанавливается сна­ружи отсека БВ и крепится болтами. Номинальная мощность разрядного резистора 600 Вт.Резистор конденсатора фильтра состоит из восьми постоянных проволочных резисторов. Каждый резистор закреплен в специальном металлокерамическом держателе, установленном на стеклотекстолитовую электроизоляционную панель.